파시파에 (위성)

1. 개요

파시파에는 목성의 불규칙 위성으로, 1908년 발견되었으며, 1975년 공식적으로 명명되었다. 궤도 경사와 이심률이 높은 역행 궤도를 돌며, 궤도 경사가 144.5° ~ 158.3°가량인 위성들의 모임인 파시파에 군의 이름의 유래가 되었다. 파시파에는 목성과 장기적인 공명 관계를 가지며, 지름은 약 60km로 추정된다. 적외선 및 가시광선 스펙트럼 분석 결과, C형 소행성과 유사한 특징을 보이며, WISE 관측을 통해 물리적 특성에 대한 연구가 진행되었다.

2. 발견

필리베르 자크 멜로트가 1908년 2월 28일 밤 그리니치 천문대에서 건판에 촬영된 이미지에서 파시파에를 발견했다. 이전 건판들을 자세히 검토한 결과, 1월 27일의 이미지에서도 파시파에가 찍힌 것을 확인했다. 파시파에는 목성과 함께 이동하는 것이 확인되었지만, 소행성인지 목성의 위성인지 불분명했기 때문에, '1908 CJ'라는 소행성 가부호가 부여되었다. 그리니치 천문대에서는 목성의 위성일 것이라는 결론을 내렸다.

2.1. 초기 관측 및 확인

1908년 2월 28일 그리니치 천문대에서 필리베르 자크 멜로트가 파시파에를 처음 촬영했고, 1월 27일에 촬영된 사진과 비교하여 파시파에의 존재를 확인했다. 처음에는 파시파에가 목성의 위성인지 소행성인지 명확하지 않아 1908 CJ라는 임시 소행성 번호가 부여되었다. 1908년 4월 10일, 추가 관측을 통해 파시파에가 목성의 위성임을 확인했다.

2.2. 명칭

파시파에는 1975년까지 현재의 '파시파에'라는 이름을 가지지 못했고, 그 전에는 단순히 목성 VIII로 불렸다. 1955년부터 1975년 사이에는 가끔씩 "포세이돈"이라고도 불렸다. 1975년 국제천문연맹(IAU)이 '파시파에'라는 이름을 공식적으로 승인하였다. 파시파에라는 이름은 그리스 신화에서 미노스 왕의 아내이자 미노타우로스의 어머니인 파시파에에서 따왔다.

3. 궤도

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파시파에는 이심률과 경사각이 높은 역행 궤도로 목성을 공전한다. 2280만~2410만 km 사이의 거리를 두고 목성을 공전하며, 경사각은 144.5°에서 158.3° 사이로, 파시파에군의 어원이 되었다. 궤도 요소는 2000년 1월 기준이며, 태양과 다른 행성의 섭동으로 인해 지속적으로 변한다.

파시파에는 목성과 장기 공명 관계에 있으며, 근목점 경도와 목성의 근일점 경도가 고정되어 있다. 파시파에는 목성으로부터 약 2363만 km 떨어진 곳에서 공전하며, 궤도를 한 바퀴 도는 데 약 744일이 걸린다.

3.1. 궤도 특성

파시파에는 궤도 경사와 이심률이 높은 역행 궤도를 돌며, 파시파에 군에서 가장 크기 때문에 파시파에 군이라는 이름이 붙었다. 파시파에의 궤도 정보는 2000년 1월의 정보이며, 이는 목성이나 태양으로부터의 궤도 섭동 현상으로 인해 계속해서 변하고 있다.

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파시파에는 목성과 100년 주기의 궤도 공명, 즉 파시파에의 궤도 근점 경도를 목성의 궤도 근일점 경도와 일치시키려는 현상이 일어남이 알려져 있다. 파시파에는 목성으로부터 약 2363만 km의 거리를 공전하며, 약 744일 동안 궤도를 한 바퀴 돈다.

파시파에 주변에는 비슷한 궤도 특징을 가진 위성이 여러 개 있는데, 이 그룹은 이 중에서 가장 큰 파시파에의 이름을 따서 파시파에군이라고 불린다. 파시파에군의 위성은 목성으로부터 2300만~2400만 km 전후의 거리를 역행 궤도로 공전하며, 궤도 경사각은 145°~158° 정도이다.

파시파에군의 위성은 유사한 궤도 및 물리적 특징을 보이므로, 이들은 같은 기원을 가지고 있다고 여겨진다. 목성의 중력에 포획된 소행성이 파괴되었고, 그 당시에 발생한 파편이 파시파에군의 위성이 되었으며, 모천체의 가장 큰 잔해가 파시파에가 되었다고 생각된다.

3.2. 파시파에 군

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파시파에는 궤도 경사와 이심률이 높은 역행 궤도를 돌며, 궤도 경사가 144.5° ~ 158.3°가량인 위성들의 모임인 파시파에 군의 이름의 유래가 되었다. 파시파에 군은 목성에서 2300만~2400만 km 떨어진 거리를 역행 궤도로 공전하며, 궤도 경사각은 145°~158° 정도이다. 파시파에의 궤도 정보는 2000년 1월 기준이며, 이는 목성이나 태양으로부터의 궤도 섭동 현상으로 인해 계속해서 변하고 있다.

파시파에 군의 위성은 유사한 궤도 및 물리적 특징을 보이므로, 이들은 같은 기원을 가지고 있다고 여겨진다. 목성의 중력에 포획된 소행성이 파괴되었고, 그 당시에 발생한 파편이 파시파에 군의 위성이 되었으며, 모천체의 가장 큰 잔해가 파시파에가 되었다고 생각된다.

파시파에는 또한 목성과 100년 주기의 궤도 공명을 일으키며, 파시파에의 궤도 근점 경도를 목성의 궤도 근일점 경도와 일치시키려는 현상이 일어남이 알려져 있다.

3.3. 궤도 공명

파시파에는 목성과 장기 공명을 일으키는 것으로 알려져 있으며, 파시파에의 근목점 경도와 목성의 근일점 경도는 고정된 관계를 유지한다.

3.4. 기원

파시파에는 궤도 경사와 이심률이 높은 역행 궤도를 돌며, 궤도 경사가 144.5° ~ 158.3°가량인 위성들의 모임인 파시파에 군의 이름의 유래가 되었다. 파시파에 군의 위성들은 목성으로부터 2300만~2400만 km 전후의 거리를 역행 궤도로 공전하며, 궤도 경사각은 145°~158° 정도이다.

파시파에 군의 위성들은 유사한 궤도 및 물리적 특징을 보이므로, 이들은 같은 기원을 가지고 있다고 여겨진다. 목성의 중력에 포획된 소행성이 파괴되었고, 그 당시에 발생한 파편이 파시파에 군의 위성이 되었으며, 모천체의 가장 큰 잔해가 파시파에가 되었다고 생각된다.

4. 물리적 성질

파시파에는 지름이 약 58km로 추정되며, 히말리아와 엘라라 다음으로 가장 큰 역행 위성이자 세 번째로 큰 불규칙 위성이다.

적외선 분광 측정 결과 파시파에는 스펙트럼 특징이 없는 물체로 나타났으며, 이는 소행성에서 기원했을 것이라는 추측과 일치한다. 파시파에는 다른 파시파에군 위성들과 함께 포획된 소행성의 파편으로 여겨진다.

가시광선 스펙트럼에서 이 위성은 색상 지수 B-V=0.74, R-V=0.38로 C형 소행성과 유사한 회색으로 보인다. 겉보기 등급은 16.9이며, 알베도를 0.04로 가정했을 때 지름은 약 60km, 밀도를 2.6 g/cm³으로 가정했을 때 질량은 약 3.0E+17 kg으로 추정된다. 역행 궤도 위성 중 가장 크며, 불규칙 위성 중에서는 히말리아와 엘라라 다음으로 크다.

2002년 마젤란 망원경 관측에서는 색 지수 B-V=0.74, V-R=0.38, V-I=0.74로 측정되었고, 표면은 회색으로 나타났다. 이는 C형 소행성과 유사하나, 같은 파시파에군의 칼리로에와 메가클리테는 옅은 적색을 띠어 표면 특성이 다를 가능성이 있다. 2003년 제미니 북쪽 망원경 관측에서도 C형 소행성과 비슷한 특징이 확인되었다.

4.1. 크기 및 질량

파시파에의 지름은 약 60 km로 추정되며, 히말리아와 엘라라에 이어 세 번째로 큰 불규칙 위성이다. 알베도를 0.04로 가정했을 때 겉보기 등급은 16.9이다. 밀도를 2.6 g/cm³으로 가정했을 때 질량은 약 3E으로 추정된다.

4.2. 스펙트럼 및 표면 특성

적외선 스펙트럼 분석 결과, 파시파에는 뚜렷한 스펙트럼 특징이 없는 것으로 나타났다. 이는 파시파에가 소행성에서 기원했다는 가설을 뒷받침한다. 파시파에는 다른 파시파에 군 위성들과 함께, 목성의 중력에 잡힌 소행성으로부터 유래하였다고 추측된다.

가시광 대역에서 파시파에는 회색(색지수 B-V=0.74, R-V=0.38)으로 관측되며, 이는 C형 소행성과 유사하다. 그러나 같은 파시파에 군의 칼리로에와 메가클리테는 옅은 적색을 띠어, 표면 특성에 차이가 있을 가능성이 제기되었다.

4.3. 광역 적외선 탐사선(WISE) 관측

광역 적외선 탐사 탐사선(WISE)은 2014년에 파시파에를 관측했으며, WISE 관측 데이터는 파시파에의 물리적 특성 연구에 활용될 수 있다.